投稿者「kamiya」のアーカイブ

太陽光発電

火山から噴出した溶岩マグマが冷えてできケイ素は地球上で酸素の次に多い元素のシリコン、この
シリコン半導体に電磁波である光の持つエネルギーを直接「電気エネルギー」に変換して活用する
太陽光発電所は「メガソーラー」とも呼ばれる。再生可能エネルギーである、太陽エネルギーの利用方法の1つ。光エネルギーを電気エネルギーに直接変換するため、地球環境に物理的にも化学的にも影響を与えないクリンなエネルギーです。

<電子機器部品の3D計測>

介護ロボット

介護ロボットは、①情報を感知(センサー系) ②判断し(知能・制御系) ③動作する(駆動)
この3つの要素技術を有する、ロボット自身がリアルタイムで起こっている状況を把握したり変化
を検知知能化した機械システムAI技術が応用され、利用者の能力に応じた自立した生活ができるようるように支援や介護者の負担の軽減に役立つ介護機器。装着型人工筋肉などを人体に装着することで、人間の動きをサポートする衣服や外骨格型の装置のパワーアシストや歩行アシストカート等。介護ロボットの開発・普及の促進は厚生労働省も支援している。

介護ロボット部品の3D計測

ペーパーのようなディスプレー

厚さ1mm、重さ150gのディスプレーが開発中とテレビで放映された。折り曲げる、巻く、貼り付けると使い方いろいろ。ワイレスになればスマホの画面を大きく見ることができる。モニターは映像を映すのみのため、個人情報が100%漏れない。近い将来は1万円以内でコンビニ等で買うことができるようになる。

 

EV電池国内生産強化

本格的なEV普及を見据え主要部品の車載電池の生産体制が強化されています。脱炭素の電動車の要素技術として欠かせない電池。EV電池国内生産、関連企業による投資を促し、国内で安定して生産・調達できる体制を整えるため政府が後押し。

多品種少量生産

ものづくりは多品種少量の加速が予想されています。煩雑で手間のかかる作業が増えることになり、DX化とロボット化の進化が必要になります。AI活用活用と画像認識の向上したロボットと工作機械協調が必要とされています。

 

隕石

数億キロ離れた太陽系の果てから飛んできた隕石、火星と木星の間にある小惑星帯から来ると言われています。貴重な隕石は保存される「かたち」を公開する催しにレプリカを利用があります。

<事例>原物を3Dスキャンして形状をデジタル化

畜電池安定調達

EVの走行距離が伸びる次世代の全固体電池の実用化には時間がかかりそうな状況下、リチュウムイオン電池のシェアが低下している。日本政府は経済安全保障上重要製品と位置付け、大型設備投資への資金支援を強化される。

<事例>EV自動車部品

半導体製造装置部品

半導体が必要なのは自動車・家電製品・産業用機械など半導体がなければ暮らしの質は50年以上前に戻るといわれています。経済安全保障推進法で半導体生産に巨額な投資行われます。

<事例>製造装置部品の3D計測

 

X線CTを利用した3D計測

鋳造製品の内部状況、樹脂製品の内部構造、ゴム製品の内部観察、複雑な内部構造を持つ被検物の3D計測や、内部欠陥検査などの非破壊検査を実現できます。

X線CTで内部形状の3D計測事例

3Dスキャン

3Dスキャン、3D測定、3D計測は、立体物を測るという点は同じです。取り込んだ立体の3次元データを縦・横・高さの座標軸を持つ仮想的な空間をパソコン上で表示します。3Dスキャンで取得したデータは座標情報の集まりの点群データで形成します。ものづくりのデジタル化が進む現代では、欠かすことができない必要なプロセスで各産業で普及しています。スキャンデータはそのままでは使用できません設計や検査などに活用するには、点群データポリゴンメッシュ3次元CADデータ等の編集作業が必要となります。データの利用目的により変換、編集内容が変わります。

<点群データ>
スキャンしたデータは点の集合体で空間は3次元であり、直交座標 (x, y, z) で表現します。一つひとつの点同士には関連がなく、それぞれにX、Y、Zの位置情報や色などの情報を持っています。レンダリングは可能であるが、点群データ形式のままでは3次元データとして処理には適しません。

<ポリゴンデータ>
点群をソフトウェア上で小さい多角形で結び位置や角度、模様、質感などの見え方を個々に自動計算して三次元メッシュを作成する。コンピュータ任せになるため、データの欠落やノイズが発生しやすい。滑らかさを出すため細かい多角形にする必要があるが、データの容量が増加します。

<3次元CADモデリング>
3次元データとして利用するには、ポリゴンデータから3次元CADモデリングが必要になります。3Dモデリングすることによりポリゴンでのメッシュ欠落等の欠点を補うことができます。各種の3次元のCAD/CAMソフトウェアで使用可能になります。CAD化したモデリングのデータからポリゴンに変換することで、3Dプリンタ用に修正されたSTL型式データとしても利用することができます。

<3Dスキャンからのモデリング行程>
①採取データから特徴線抽出 ②サーフェス作成 ③エッジを封孔しソリッドモデル作成

<サーフェスとソリッドの相違>
サーフェスは表面のみで、内部が空洞の面集合体からなるCADデータ。自由曲面で編集することが可能のため、ユニバーサルデザイン、キャラクターデザイン、インテリアデザイン、などのデザインに特化したモデルに適しています。データ形式は、汎用的なIGES形式を利用されています。

ソリッドモデルは中身が詰まったCADモデルデータ、中身があるため重量計算や体積計算、ソリッド同士での干渉チェック等が可能です。工業製品の設計などに適しています。ソリッド系のソフトウェアで利用。データ形式は汎用的な、X_B、X_T、STEP、パラソリッドなどがあります。

①立体データ ②表面のみで中身は空洞 ③中身が詰まった質量があるCADデータ

<3Dスキャン事例>
工業用デザインモデル、自動車インテリアデザインモデル、一般家庭電化製品ワーキングモデル、機構部品のハウジング、微細的な形状をスキャンからの曲線や曲面を生成のNURBSメッシュ作成。

既成製品の3Dスキャニング、図面や3Dデータがない製品、3Dスキャニングでデジタル化、3DーCADデータを起こす逆工学のリバースエンジニアリングは製作リードタイムの短縮になります。

プレス金型など手作業で仕上げ修正製作されている金型を、3Dススキャニングデータで3DーCADモデリングすることで同じ型の再製作が可能です、3D-CADモデルが最新の状態に更新されます。

鋳物の既存品を新規模型に反映、石膏鋳造、ダイカスト品試作、複雑な形状の鋳物、アルミ鋳物、現物と同形状の3D-CADデータ作成,3Dスキャンとリバースエンジニアリングモデリングの利用。